基于FPGA的锂离子电池SOC估计算法实现研究
| 中文摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 SOC估计研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.1 SOC估计方法 | 第14-15页 |
| 1.2.2 SOC估计硬件实现 | 第15-16页 |
| 1.3 FPGA技术 | 第16-20页 |
| 1.3.1 FPGA设计方案介绍 | 第17-18页 |
| 1.3.2 FPGA嵌入式方案设计结构 | 第18-20页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第2章 电池模型建立及SOC估计 | 第22-38页 |
| 2.1 锂离子电池模型的建立 | 第22-27页 |
| 2.1.1 等效电路模型 | 第22-24页 |
| 2.1.2 模型参数辨识 | 第24-26页 |
| 2.1.3 电池模型验证 | 第26-27页 |
| 2.2 扩展卡尔曼滤波法 | 第27-30页 |
| 2.2.1 扩展卡尔曼滤波介绍 | 第27-28页 |
| 2.2.2 基于EKF的SOC估计器 | 第28-30页 |
| 2.3 EKF估计器实现分析 | 第30-33页 |
| 2.3.1 常规矩阵运算法 | 第30-32页 |
| 2.3.2 快速矩阵运算法 | 第32-33页 |
| 2.4 EKF估计器MATLAB仿真 | 第33-36页 |
| 2.4.1 SOC估计MATLAB仿真 | 第33-35页 |
| 2.4.2 两种方法完成算法的时间对比 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第3章 EKF估计器的FPGA嵌入式方案实现 | 第38-48页 |
| 3.1 SOPC系统开发环境 | 第38-39页 |
| 3.2 需求分析 | 第39-40页 |
| 3.3 SOPC硬件系统设计 | 第40-43页 |
| 3.3.1 硬件系统搭建 | 第40-42页 |
| 3.3.2 硬件系统调试 | 第42-43页 |
| 3.4 SOPC软件系统设计 | 第43-45页 |
| 3.5 板级验证 | 第45-46页 |
| 3.6 运行时间分析 | 第46-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 在线测试实验平台搭建 | 第48-62页 |
| 4.1 数据采集 | 第48-52页 |
| 4.1.1 电压采集电路 | 第48-50页 |
| 4.1.2 电流采集电路 | 第50页 |
| 4.1.3 滤波电路 | 第50-51页 |
| 4.1.4 A/D转换电路 | 第51-52页 |
| 4.2 SOPC嵌入式单元 | 第52-56页 |
| 4.2.1 EKF估计器 | 第52-54页 |
| 4.2.2 I2C总线 | 第54-55页 |
| 4.2.3 RS232串口通信 | 第55-56页 |
| 4.3 上位机界面设计 | 第56页 |
| 4.4 在线测试实验平台 | 第56-60页 |
| 4.5 本章小节 | 第60-62页 |
| 第5章 EKF估计器的FPGA全硬件方案 | 第62-74页 |
| 5.1 算法分析 | 第62-63页 |
| 5.2 带符号位的定点数模型设计 | 第63-65页 |
| 5.3 EKF估计器硬件电路设计 | 第65-69页 |
| 5.3.1 矩阵加减法运算 | 第65-66页 |
| 5.3.2 矩阵乘法运算 | 第66-67页 |
| 5.3.3 数的除法运算 | 第67-68页 |
| 5.3.4 EKF算法的硬件电路实现 | 第68-69页 |
| 5.4 Model Sim仿真 | 第69-71页 |
| 5.5 硬件资源利用与运行时间分析 | 第71-72页 |
| 5.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第6章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 全文总结 | 第74页 |
| 6.2 研究展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-82页 |
| 作者简介及科研成果 | 第82-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
